Pero también, esta oportunidad se convirtió en uno de los retos más grandes que hemos afrontado muchos de nosotros.  Construir un satélite no es fácil, y aún más cuando se hace por primera vez en un país sin previa experiencia en conocimiento aeroespacial.

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Ellos son los más jóvenes del equipo

Durante el 2018 ha tocado vencer muchos obstáculos, los cuales, poco a poco se han ido superando. La ilusión de ver al primer satélite del país en el espacio motiva a todas las personas del proyecto a no darse por vencidas y esforzarse notablemente cada día, con una alta dedicación y haciendo sacrificios enormes, para que en el 2019 podamos finalmente concluir el proyecto y alcanzar esta ansiada meta.

Es importante reconocer y agradecer a las personas y organizaciones que nos han brindado su apoyo, en especial a todos los miembros de la comunidad de UVG. Creemos que es un gran ejemplo que en Guatemala, sin importar los desafíos, podemos hacer cosas diferentes. Vislumbramos desde ahora muchas oportunidades y proyectos que estaremos trabajando a corto plazo, derivados de todo el trabajo realizado a la fecha.

Aunque en el 2019 aún nos esperan muchos más obstáculos que debemos vencer, confiamos en que podremos ver a Quetzal-1 finalmente en el espacio. Eso es lo que soñamos, demostrar que aunque sea difícil, sí se puede hacer realidad.

*Codirector del Proyecto CubeSat

Empresa mexicana facilitó uso de software especializado

Antes de que comenzara este año, se realizaron diversas simulaciones previas del comportamiento de la estructura de Quetzal-1, para cuando experimente las vibraciones que generará el despegue del cohete.

Sin embargo, estas simulaciones nunca se realizaron  con  todos los componentes y con el nivel de detalle que se necesita para cumplir con los requisitos solicitados  a fin de que el satélite sea autorizado para ser llevado a la Estación Espacial Internacional.

Cuando en enero último se llevó a cabo la simulación con todas estas consideraciones, las licencias educativas del software que teníamos en la universidad no tuvieron la capacidad suficiente para  completar el proceso.

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Por ello, solicitamos apoyo a la empresa Grupo SSC de México, quienes  hicieron las gestiones para que ANSYS nos proporcionara sin costo una licencia con la capacidad necesaria —con un valor de US$3 mil anuales—.

Luego de haber recibido la respectiva licencia en febrero, nuestra computadora no tenía la capacidad para efectuar la simulación, por lo que el Departamento de Soporte Técnico de UVG nos ayudó con la ampliación de la memoria RAM de 8 GB a 32 GB, con lo cual el problema fue resuelto y gracias a ello, hemos podido continuar con nuestro trabajo durante este año.

Problemas resueltos con los proveedores

Algo que ha resultado sumamente difícil es establecer el funcionamiento de algunos de los componentes adquiridos a compañías que trabajan en el campo espacial, tales como la computadora de a bordo, el módulo de comunicación y la cámara.

Estas partes se adquirieron con el fin de simplificar el proyecto, pues desarrollarlos en Guatemala hubiera requerido gran cantidad de tiempo y recursos. Sin embargo, varios de ellos —a pesar de su alto costo— vinieron sin un manual apropiado de uso, por lo que fue bastante complejo comprender cómo funcionan.

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Una innumerable cantidad de correos electrónicos, reuniones virtuales a distancia y consultas a otros equipos que han construido CubeSats con los mismos  componentes han permitido  avanzar y resolver tantas dudas que han generado este tema.

Comprar partes a proveedores de países lejanos como Estonia y productos especiales —como el epóxico para fijar las celdas a los paneles solares— ha significado un trabajo adicional, especialmente al Departamento de Compras de UVG. Por ejemplo, la computadora de a bordo y el módulo de comunicación demoraron en venir a Guatemala, pues en el camino fueron retenidos en un país y lo mejor fue  que regresaran a Dinamarca y nuevamente los reenviaran por una ruta diferente.

Desarrollo local de componentes

Los módulos de potencia, sistema de control y determinación de actitud, sistema de despliegue de antenas y estructura se están desarrollando en su totalidad en UVG.

Si integrar los componentes adquiridos con proveedores  ha sido bastante complicado, el desarrollo de módulos ha sido un reto aún mayor.

Hay que tener presente que siempre se debe analizar hasta el más mínimo detalle, porque si se cambia una sola dimensión, se ve afectado todo el funcionamiento y conllevaría hacer un rediseño. De forma simultánea a estas tareas, se debe documentar todos los pasos para que, en un futuro, los estudiantes que construyan un nuevo satélite  no deban pasar por el mismo proceso, que requiere de mucha atención y paciencia.

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El éxito del proyecto depende de  una cantidad elevada de pruebas que aseguren que estadísticamente se puede dar por concluido un módulo, lo cual lleva mucho tiempo. Por ejemplo, las pruebas para certificar las baterías del satélite representaron más de un mes de trabajo.

Diversos prototipos se han construido, así como accesorios que han surgido del ingenio de las personas que trabajan en este proyecto para poder avanzar; por ejemplo, una guía impresa en 3D que permite colocar las celdas solares en el lugar exacto de la placa electrónica para que puedan ser soldadas.

Algunos contratiempos a nivel internacional

Sostener reuniones virtuales con expertos de JAXA (Agencia de Exploración Aeroespacial Japonesa) ha representado algunas dificultades, debido a las 15 horas de diferencia entre nuestros países.  En varias ocasiones, tanto  ellos como nosotros nos hemos equivocado en el día: si JAXA dice viernes, nosotros debemos entender que es jueves en Guatemala.

Por las características especiales del anodizado de la estructura, este se debió hacer en Costa Rica. El envío de la estructura se complicó  por un error en la documentación y demoró tres semanas en llegar a su destino. La empresa costarricense Anodisa realizó el proceso en solo un día, para enviar inmediatamente de vuelta a Guatemala la estructura, apoyando de esta forma  a UVG para que no se retrasara más el proyecto.

Durante las pruebas en Alemania, en septiembre último, el cargador de las baterías se dañó por la diferencia de voltaje utilizado en Europa. Aunque aquel está fabricado para trabajar con 220 voltios, no especificaba que debía destaparse y cambiar un interruptor interno  —no visible— de 110 a 220 voltios.

El motor piezoeléctrico dejó de funcionar hace poco, después de diversas pruebas exitosas, incluyendo las de termovacío en Alemania. El proveedor solicitó retornar el motor a Francia, para su revisión.

Fondos donados permitieron continuar con proyecto

Uno de los retos más grandes fue conseguir los fondos para completar el proyecto. Diversas actividades se han realizado para poder avanzar en la construcción del primer satélite del país desde una campaña de crowdfunding —financiación colectiva—, hasta el apoyo que nos han brindado centros educativos y empresas en los que hemos impartido conferencias y talleres, así como donaciones recibidas de particulares y de diversas instituciones.

El costo total del proyecto asciende a US$250 mil, de los cuales el 70% ha sido cubierto con el apoyo de las siguientes organizaciones internacionales: Oficina de Asuntos del Espacio Exterior de Naciones Unidas; JAXA; Centro Internacional de Física Teórica, en Italia; Universidad de Wurzburgo, en Alemania; Agencia Espacial del Reino Unido;  Astrosat; Grupo SSC de México; ANSYS de Estados Unidos, y Embajada de Estados Unidos en Guatemala. UVG ha cubierto un 22% del costo del proyecto, principalmente el concerniente al recurso humano involucrado.

Los interesados en contribuir con el proyecto pueden contactarnos a través del correo satelite@uvg.edu.gt, puesto que será de utilidad contar con más fondos para la compra de componentes, debido a que si se averían, no hay piezas de repuesto.

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Estos guatemaltecos investigan el espacio

De los 193 estados miembro de las Naciones Unidas, 70 tienen agencias espaciales. Estas son algunas de las principales: NASA  (EE. UU.), ESA (Agencia Espacial Europea, en inglés, integrada por 22 países), CNSA (Agencia Espacial Nacional de China, en inglés),  ISRO (Organización de Investigación Espacial de India, en inglés), Roscosmos (Agencia espacial de Rusia), AEB (Agencia Espacial Brasileña) y  AEM (Agencia Espacial Mexicana).

Astrosat

Es una empresa fundada en el 2012 en Escocia y que se dedica al procesamiento y uso de información generada por satélites para diversos clientes y sectores.

Ha sido galardonada con varios premios a nivel mundial, y actualmente trabaja en proyectos relacionados con observación de la Tierra, comunicaciones satelitales y transferencia de tecnología en el sector espacial.

Astrosat es una de las empresas que apoya la competencia anual Copernicus Masters, que convoca a participantes de todo el mundo para plantear retos en temas como manejo de desastres, monitoreo y manejo de datos entre otros.

Además, tiene un departamento innovador y continuo de comunicaciones satelitales para diferentes objetivos.

También puede proveer datos en situaciones de desastre que se originan en lugares lejanos, mediante la observación terrestre, para que puedan mitigarse de la manera más idónea.

También tiene tecnología de alta capacidad de encriptación con la ayuda de servicios satelitales para mejorar la seguridad informática. Esta empresa apoyará a Quetzal-1 para hacer las experimentaciones finales.

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Unoosa

La Oficina de Asuntos del Espacio Exterior de las Naciones Unidas (Unoosa, en inglés) tiene su sede en Viena, Austria, y trabaja para promover la cooperación internacional en el uso pacífico y la exploración del espacio, así como en la utilización de la ciencia y la tecnología espaciales para el desarrollo económico y social sostenible.

Fortalece la capacidad de los países en vías de desarrollo para utilizar la tecnología y las aplicaciones de la ciencia espacial, ayudando a integrar las capacidades espaciales en los programas nacionales de desarrollo. Inició como una pequeña unidad de expertos en 1958, y fue creciendo hasta convertirse en esta oficina en 1992.

Entre sus funciones se encuentra llevar un registro de los satélites lanzados al espacio, que ascienden a 8 mil 268, desde 1962, que corresponde a un 91% del total. Actualmente, hay 1 mil 800 aparatos en órbita.

Entre sus proyectos está el Programa Aplicaciones Espaciales que facilita a  países herramientas para formar capacidades y capital humano para desarrollar actividades en el campo espacial para usos pacíficos y su desarrollo.

Dentro de este programa se realizan talleres y concursos en los cuales pueden participar instituciones de todos los países miembro de Naciones Unidas.

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Uno de estos es KiboCube, ganado en el 2017 por UVG y mediante  el cual se lanzará Quetzal-1 al espacio. Otros concursos ofrecen la oportunidad de realizar experimentos en la Estación Espacial China o en la nave Dream Chaser de la Corporación Sierra Nevada.

Además, el programa tiene siete centros regionales en el mundo que tienen por objetivo formar a profesores universitarios, investigadores y científicos sobre detección remota, aplicaciones meteorológicas satelitales, comunicaciones, sistemas de geoposicionamiento y ciencias atmosféricas  y espaciales.

La Plataforma de Información Basada en el Espacio para Manejo de Desastres y Respuesta a Emergencias, conocida como UN-SPIDER, establecida en 2006, busca facilitar a países en vías de desarrollo el uso de tecnologías especializadas para manejo de desastres y mitigación de riesgos. El doctor guatemalteco Juan Carlos Villagrán es el jefe de esta oficina en Bonn, Alemania.

Unoosa también ofrece becas, junto con otras instituciones,  para realizar pasantías o especializarse en diferentes áreas.

Jaxa

Uksa

La Agencia Espacial del Reino Unido (UKSA, en inglés) se fundó como tal en el 2010 y tiene su sede en Londres, y tiene diversos programas para observación de la Tierra, lanzamiento de satélites y exploración espacial.

Entre sus programas se encuentra el Programa de Alianzas Internacionales, que inició en 2015 con un fondo de US$190 millones, con el fin de proporcionar un beneficio sostenible, económico o social a países en vías de desarrollo.

Entre sus proyectos está trabajar con una comunidad de observación terrestre para identificar e invertir en nuevas oportunidades comerciales.

A través de este programa, y con la colaboración de Astrosat, UKSA apoya en Guatemala en el proyecto de Protección y Manejo Forestal (FMAP, en inglés), conjuntamente con  organizaciones guatemaltecas, con el fin de llevar un control y manejo de los recursos forestales en Guatemala a través del uso de tecnologías satelitales.

Además, UKSA y Astrosat facilitarán que las pruebas finales del primer satélite guatemalteco se realicen en laboratorios especializados en Escocia.

*codirector Proyecto CubeSat

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En este lugar se construye Quetzal-1

¿Cuál es la importancia para Guatemala de desarrollar un proyecto como Quetzal-1?

El objetivo de la misión del CubeSat de Guatemala es diseñar, desarrollar y operar un satélite pequeño para probar un prototipo de sensor multiespectral, abrir el campo de la ciencia y tecnología espacial en Guatemala, desarrollar capital humano con este conocimiento en el país y obtener datos de teledetección para gestión de recursos naturales y otros objetivos pacíficos. Su misión será el primer paso para el desarrollo de la tecnología espacial guatemalteca.

¿Cuál es el papel del programa KiboCube, de JAXA, para apoyar a CubeSats como el de la UVG?

KiboCube es la colaboración conjunta de la Oficina de Asuntos del Espacio Exterior de Naciones Unidas y JAXA para el desarrollo de capacidades en el campo espacial de países de todo el mundo.

Su objetivo es proporcionar a las instituciones educativas o de investigación de países que no han lanzado satélites al espacio, miembros de las Naciones Unidas, la oportunidad de desplegar un satélite tipo CubeSat desde el módulo conocido como Kibo, en la Estación Espacial Internacional (EEI).

Este módulo se compone de una bolsa de aire y de un brazo robótico. El primer despliegue orbital de CubeSats desde Kibo se realizó con éxito en octubre del 2012 a través del Implementador Orbital de Pequeños Satélites, conocido como JEM, desarrollado por JAXA, que tiene  amplia experiencia en lanzar satélites.

¿Cuáles han sido los principales aportes  de JAXA para el mundo?

Como una de las agencias líderes en el campo del espacio, JAXA lleva a cabo misiones espaciales e investigaciones para el avance de la tecnología espacial y para  beneficio de la humanidad. La mayoría de los proyectos se emprenden gracias a la cooperación internacional.

Entre estos está la utilización de datos satelitales para combatir el cambio climático, uno de los problemas más graves que enfrenta la humanidad. La observación de la Tierra desempeña un papel fundamental en el monitoreo de los factores que influyen en el clima a escala local, regional y mundial.

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JAXA ha estado desarrollando varios aparatos; por ejemplo, el satélite de observación de gases de efecto invernadero GOSAT, que se lanzó en el 2009 y que se convirtió en el primer satélite del mundo que monitorea gases de efecto invernadero como el dióxido de carbono y el metano. Su misión de seguimiento, GOSAT-2, se lanzó en octubre último para monitorear con mayor precisión  ubicaciones, incluidas  áreas industriales y densamente pobladas.

JAXA participa de manera activa en la exploración del espacio. Una de esas misiones es Hayabusa2, nave lanzada en el 2014, que explorará el asteroide Ryugu, al cual llegó en junio último, y que regresará a la Tierra en el 2020 con muestras de este cuerpo celeste.

También, Japón participa en el desarrollo de la nave Martian Moons Exploration, para explorar Phobos y Deimos, lunas de Marte, y tiene planeado lanzarla en junio del 2024.

¿Cuántos CubeSats y satélites ha lanzado  JAXA?

Hasta ahora, 224 satélites se han desplegado con éxito desde Kibo. En la actualidad, los implementadores de satélites que no sean J-SSOD que se usan en Kibo incluyen el NanoRacks CubeSat Deployer y Cyclops —lanzador cinético integrado en la EEI para sistemas de carga útil orbital—.

¿Cómo ocurrirá el lanzamiento de Quetzal-1?

Cuando el equipo de UVG complete el desarrollo del CubeSat, enviará el satélite al Centro Espacial Tsukuba JAXA, en Japón. El aparato se colocará dentro de la caja de instalación del satélite J-SSOD y se enviará como carga que se transferirá a la EEI mediante un cohete como Kounotori.

Después de ser transportado al módulo experimental japonés Kibo, la caja de instalación del satélite se sostendrá por el brazo robótico que despliega estos aparatos mediante una señal de comando enviada por un astronauta o un controlador en Tierra.  El objetivo es lanzar el satélite guatemalteco en el segundo o tercer trimestre del 2019. Estamos entusiasmados de trabajar  con UVG en el lanzamiento y despliegue de este aparato.

Así se identificará satélite nacional

Luego del Design-a-thon, concurso que se llevó a cabo en UVG el 13 de octubre último, se seleccionó como ganador el diseño creado por Carlos Lorenzana, José Salguero y Johany Cúmes, para que identifique a Quetzal-1.

Los tres diseñadores viajaron desde Quetzaltenango el día de la competencia, cuando crearon el emblema que se presenta por primera vez en este espacio.

El jurado eligió este diseño, debido a que simboliza de una forma adecuada el ingreso de Guatemala en el campo espacial con el primer satélite guatemalteco y porque cumplió con  los criterios de selección que se basaron en concepto, representatividad, creatividad, proceso creativo, trabajo en equipo, pertinencia del tema y la institución.

A  los ganadores se les entregó diploma de reconocimiento y premios de los patrocinadores.

El emblema de la misión de Quetzal-1 es la imagen que se quedará fija en el imaginario de los guatemaltecos cuando este sea lanzado al espacio desde la EEI en el 2019.

Kibocube

Este programa inició en el  2016, cuando la Universidad de Nairobi, en Kenia, resultó ganadora, la cual lanzó su primer satélite al espacio en mayo de este año. UVG fue seleccionada como ganadora en el 2017, y en el 2018  el Instituto de Investigación de República de Mauricio y la Universidad de Surya, en Indonesia, fueron los elegidos.

Las instituciones ganadoras son responsables del desarrollo y construcción del satélite, y se les brinda la oportunidad de transportar el aparato en un cohete hasta la EEI para que sea lanzado desde el módulo Kibo.

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Con estas publicaciones, esperamos que los guatemaltecos conozcan más al respecto, en especial,  nuestros niños y jóvenes, para  que se den cuenta de que pueden hacer cosas diferentes e innovadoras cuando trabajan con mucha pasión y entusiasmo para poder alcanzarlas.

El equipo  que lo construye —estudiantes, docentes y voluntarios de los departamentos de Ingeniería Mecánica, Mecatrónica, Electrónica y Computación de la Universidad el Valle de Guatemala (UVG)— está trabajando con empeño para cumplir con todas las tareas planificadas, para entregar el satélite terminado a la Agencia de Exploración Aeroespacial Japonesa (Jaxa) en noviembre  de este año.

Desde que Jaxa hizo entrega del Contrato de Lanzamiento del Satélite a la UVG, en noviembre del 2017, oficialmente inició el proceso para que el primer satélite guatemalteco llegué al espacio. De enero a octubre de este año, se tiene previsto ensamblar el aparato, realizar las pruebas de cada módulo y de integración, así como las pruebas finales en laboratorios en el exterior.

Luego de cinco años de trabajo, desde que nuestros estudiantes dieron sus primeros pasos en el campo aeroespacial,  vemos  que  la meta está cada vez más cerca. Cuando iniciamos, sabíamos que un proyecto de este tipo podría costar alrededor de US$250 mil y, aunque no contábamos con fondos, decidimos emprenderlo. Poco a poco se ha ido progresando y venciendo obstáculos.  En septiembre del 2017 fuimos reconocidos por la Oficina de Naciones Unidas de Asuntos del Espacio Exterior  y Jaxa como ganadores del programa KiboCube a nivel mundial, lo que nos dio un impulso tremendo.

Aún nos hacen falta US$30 mil para terminar de costear componentes y pruebas del satélite en laboratorios especializados. Pero después de todo lo que se ha logrado, estamos seguros que también podremos conseguirlos.

Agradecemos a todas las personas y organizaciones que  han participado en este proyecto, a nuestros patrocinadores, donantes y a Prensa Libre, por brindarnos este espacio que nos permitirá cumplir uno de los objetivos que nos trazamos cuando dimos el primer paso: contribuir al desarrollo tecnológico de Guatemala.

*Director del Departamento de Ingeniería Mecánica de la UVG